Insights
Technische Sauberkeit elektronischer Baugruppen
Partikuläre Verunreinigungen erkennen, bewerten und ihre mögliche Auswirkung auf Funktion und Zuverlässigkeit elektronischer Baugruppen einordnen.
Technische Sauberkeit richtig einordnenNicht jeder Partikel ist für eine elektronische Baugruppe kritisch
Partikuläre Verunreinigungen können die Funktion elektronischer Baugruppen beeinträchtigen. Ob daraus tatsächlich ein Risiko entsteht, hängt jedoch nicht nur von der Größe eines Partikels ab. Auch Material, Form, elektrische Leitfähigkeit, Position, mögliche Beweglichkeit sowie die Abstände und Einsatzbedingungen der Baugruppe spielen eine Rolle.
ZESTRON untersucht die partikuläre Belastung elektronischer Baugruppen und unterstützt bei der technischen Bewertung der Ergebnisse. Dabei orientieren wir uns unter anderem an VDA 19.1, dem ZVEI-Leitfaden zur Technischen Sauberkeit in der Elektrotechnik und IEC TR 61191-7.
Grundlagen der Technischen Sauberkeit Was bedeutet Technische Sauberkeit bei elektronischen Baugruppen?
Technische Sauberkeit beschreibt die Betrachtung partikulärer Verunreinigungen auf Bauteilen, Komponenten und elektronischen Baugruppen. Relevant wird sie dann, wenn Partikel die Funktion oder Zuverlässigkeit eines Produkts beeinflussen können.
Dabei geht es nicht darum, ein Produkt möglichst partikelfrei zu machen. Vielmehr muss geklärt werden, welche Partikel unter den jeweiligen Bedingungen überhaupt kritisch werden können.
Bei elektronischen Baugruppen sind zum Beispiel leitfähige Partikel relevant, wenn sie elektrische Potenziale überbrücken oder sich während Fertigung, Transport oder Betrieb in empfindliche Bereiche bewegen können.
Auch nichtmetallische Partikel können je nach Material, Geometrie und Einbausituation eine technische Bedeutung haben.
Für die Bewertung reicht deshalb die reine Partikelzahl nicht aus. Die Messergebnisse müssen immer zusammen mit Aufbau, Funktion und Einsatzbedingungen der Baugruppe betrachtet werden.
Risikofaktoren bei Partikelbelastung Wann können Partikel auf elektronischen Baugruppen kritisch werden?
Nicht jeder nachgewiesene Partikel führt zu einer Funktionsstörung oder zu einem Ausfall. Das mögliche Risiko hängt von mehreren Faktoren ab.
Deshalb sollte nicht nur betrachtet werden, wie viele Partikel vorhanden sind. Ebenso wichtig ist, welche Eigenschaften sie haben, wo sie auftreten und unter welchen Bedingungen die Baugruppe eingesetzt wird.
Partikelgröße, Form und elektrische Abstände
Länge, Breite und Geometrie eines Partikels bestimmen mit, ob vorhandene elektrische Abstände überbrückt oder mechanische Funktionen beeinträchtigt werden können. Je kleiner die Strukturen auf der Baugruppe sind, desto stärker fällt dieses Verhältnis ins Gewicht.
Material und elektrische Leitfähigkeit
Metallische oder andere leitfähige Partikel können problematisch werden, wenn sie eine unerwünschte elektrische Verbindung zwischen unterschiedlichen Potenzialen herstellen.
Position und Beweglichkeit
Ein Partikel kann zunächst außerhalb eines kritischen Bereichs liegen. Durch Vibration, Transport oder weitere Prozessschritte kann sich seine Position verändern.
Umgebungsbedingungen
Feuchtigkeit, Temperaturwechsel und mechanische Belastungen können beeinflussen, wie sich vorhandene Partikel während des Betriebs verhalten.
Risikobestimmung Ausfälle vermeiden nach VDA 19 & ZVEI
Unsere Analysemethoden basieren auf den Standards VDA 19, dem ZVEI-Leitfaden und der Norm IEC TR 61191. Wir helfen Ihnen, Risiken frühzeitig zu identifizieren und Fehlfunktionen durch gezielte Audits und hochwertige Messtechnik zu vermeiden.
Innovative Analysemethoden für die Partikelbewertung
-
Frittspannanalyse
Bestimmung der Durchbruchspannung und des Leitfähigkeitsverhaltens von Partikelfrachten
➞ Bestimmung, ob ein Partikel einen Kurzschluss auslöst. -
Elektrische Impedanzspektroskopie (EIS)
Bestimmung der Hygroskopie von Partiken und
Abschätzung des Impedanzverhaltens
➞ Abschätzung des Verhaltens unter Feuchteeinfluss. -
Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR)
Bestimmung der Partikelzusammensetzung
➞ Identifikation organischer Verunreinigungen (z.B. Kunststoffe). -
Rasterelektronenmikroskop (REM/EDX)
Bestimmung des Oxidationsgrades und der Partikelzusammensetzung
➞ Exakte Bestimmung metallischer Partikelquellen (z.B. Abrieb).
Schadensanalyse Ausfallursachen durch Partikel erkennen und beheben
Tritt ein Schaden auf, führen wir eine systematische Analyse gemäß VDA 19 und ISO 16232 durch. Durch Extraktion und Bestimmung der Partikelgrößenverteilung liefern wir präzise Lösungsansätze zur Bauteilsicherheit.
-
Qualitative & Quantitative Messung: Analyse nach Art und Größe der Partikel.
-
ZVEI-Abgleich: Bewertung der Ergebnisse gegen die Richtlinie „Bauteilsauberkeit“.
-
SIR-Grundlage: Wir nutzen die Ergebnisse als Basis für die Risikobewertung mittels Surface Insulation Resistance (SIR) Messungen.
Technische Sauberkeit - partikelverunreinigungen im fokusExpertise in Technischer Sauberkeit
-
Erfahrung: Über 100 Tier-1-Lieferanten vertrauen auf unsere Schadensanalytik.
-
Gremienarbeit: Aktive Mitarbeit im ZVEI Arbeitskreis Bauteilsauberkeit und Mitgestaltung des Leitfadens "Technische Sauberkeit in der Elektronik".
-
Normung: Engagement in der internationalen Standardisierung sichert Ihnen zukunftssichere Beratung.
Ihr Weg zur partikelfreien Baugruppe
-
Analytik und Systemdiskussion - je nach Bedarf
-
Enger Austausch vom ersten Kontakt bis zur Lösungsempfehlung
-
Handlungsempfehlungen im Systemkontext
Abhilfe-modulTechnische Sauberkeit
Unser Abhilfe-Modul zum Thema Technische Sauberkeit auf elektronischen Baugruppen bietet Ihnen einen Überblick über mögliche Risiken, Beispiele aus der Praxis und den Austausch mit einem Experten.
whitepaper collectionTechnische Sauberkeit in der Elektronikfertigung
Überarbeitete NEUAUFLAGE 2024
Technische Sauberkeit ist besonders wichtig in der Automobilindustrie und wird zunehmend in der Elektronikindustrie relevant, wo Partikelkontaminationen das Ausfallrisiko von Leiterplatten erhöhen. Der Artikel diskutiert Risiken, Normen und Reinigungsverfahren zur Reduzierung dieser Partikel.
Mehr ExpertenwissenDies könnten Sie auch interessieren:
